CN117232247A - 一种浆料加热干燥系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浆料加热干燥系统及方法。浆料加热干燥系统包括煮浆釜、测温加热装置和干燥器，煮浆釜内存储有浆料，干燥器对预定温度的浆料进行干燥，测温加热装置安装于煮浆釜和干燥器之间的送浆管道上，并包括温度传感器、控制器和温度加热器；温度传感器和控制器分别安装于送浆管道的内侧壁和外侧壁，温度传感器设置于靠近干燥器的位置处；控制器与温度传感器和温度加热器电信号连接，并在温度传感器感测的温度低于设定值时，控制温度加热器加热送浆管道。本发明通过设置的温度传感器、控制器和温度加热器，可实时监控并调节进入干燥器浆料温度，使得浆料以稳定的温度进入到干燥器中，保障了干燥器的干燥效果，提高催化剂产品的质量。

Description

一种浆料加热干燥系统及方法

技术领域

本发明涉及浆料加热干燥技术领域，尤其涉及一种浆料加热干燥系统及方法。

背景技术

连续化、自动化生产不仅能保证催化剂的物化性质稳定，同时也是降低催化剂成本的重要手段，因此，连续化生产是现代催化剂生产厂家所追求的目标。催化剂生产厂家根据用户不同炼油装置、不同原料油、不同目标产物的要求，实现“量体裁衣、量身订制”的系列化生产，满足各个工艺对催化剂的要求。在催化剂生产工艺流程中，多种原料间的相互融合混捏是一个必不可少的过程，是连续化生产的重要组成部分。

现有催化剂生产过程为将原料经溶解釜溶解后，再放入煮浆釜进行蒸煮制成浆料，之后浆料被送入喷雾干燥器干燥成型，成型后的半成品经流化床处理器处理即得催化剂产品，但现有技术中，煮浆釜的浆料通过送浆管道送入干燥设备过程中，由于输送路径较长，使得浆料进入到干燥设备中的温度不稳定，影响干燥设备的干燥过程，导致干燥后的粒度和孔隙率等不稳定，影响催化剂参与的催化反应。例如，专利CN102466396A公开一种喷雾干燥机，其包括塔体、送风部分、送料部分和收集部分，送风部分含有送风机和大功率电加热器。去掉了现有的加热器中的蒸汽加热器，采用大功率电加热器，加热过程不会因蒸汽源的气压不稳定而影响加热效果，提高了加热速度和蒸发效率，使产品能按设计要求蒸发，保证了产品的纯度和含水份值。其仅对干燥机的加热源进行了改进，对于送料部分的温度并未进行关注，导致浆料进入到干燥机中的温度不稳定，容易影响干燥机的干燥过程。

发明内容

本发明提供了一种浆料加热干燥系统及方法，以至少部分解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

根据本发明的一方面，提供一种浆料加热干燥系统，包括煮浆釜、测温加热装置和干燥器，煮浆釜内存储有浆料，干燥器对预定温度的浆料进行干燥，测温加热装置安装于煮浆釜和干燥器之间的送浆管道上，并包括温度传感器、控制器和温度加热器；

温度传感器和控制器分别安装于送浆管道的内侧壁和外侧壁，温度传感器设置于靠近干燥器的位置处；

控制器与温度传感器和温度加热器电信号连接，并在温度传感器感测的温度低于设定值时，控制温度加热器加热送浆管道。

在进一步的实施方案中，测温加热装置设置于送浆管道靠近干燥器的入口位置，温度加热器设置于送浆管道的外壁。

在进一步的实施方案中，温度传感器为热电偶，一端伸入送浆管道内，另一端与控制器电性连接。

在进一步的实施方案中，控制器在温度传感器感测的温度高于截止温度时，控制温度加热器停止工作。

在进一步的实施方案中，温度加热器为多个，在靠近干燥器入口处区域内沿着送浆管道延伸方向间隔布置。

在进一步的实施方案中，控制器还电连接有显示屏，显示屏安装在送浆管道的外侧壁上，显示屏用于实时显示温度传感器探测的浆料温度。

在进一步的实施方案中，浆料加热干燥系统还包括第一溶解釜和第二溶解釜，第一溶解釜、第二溶解釜均通过管道与煮浆釜连接。

在进一步的实施方案中，煮浆釜和干燥器之间的送浆管道上设有进料泵。

在进一步的实施方案中，干燥器为喷雾干燥器。

根据本发明的另一方面，还提供一种采用上述浆料加热干燥系统的加热干燥方法，包括以下步骤：

将不同的原料和溶剂加入煮浆釜后加热，蒸发浓缩；

通过送浆管道将煮浆釜中的浆料输送到干燥器中进行干燥；

其中，控制器通过温度传感器检测浆料进入到干燥器前的温度，若温度低于设定温度，控制器控制温度加热器对送浆管道内的浆料进行加热。

在进一步的实施方案中，加热干燥方法，可以包括以下步骤：

通过第一溶解釜和第二溶解釜分别将不同的原料分别进行完全溶解并保温待用，然后再将第一溶解釜和第二溶解釜溶解后的原料加入煮浆釜后，加入溶剂后加热，蒸发浓缩；启动进料泵将煮浆釜中的浆料输送到干燥器中进行干燥。

在进一步的实施方案中，干燥器获得成型的浆料后需要对产品进行筛分，以去除碎裂的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在煮浆釜和干燥器之间送浆管道上设置测温加热装置，可进行实时监控并自动调节进入干燥器浆料温度，使得浆料以稳定的温度进入到干燥器中，保障了干燥器的干燥效果，提高产品的质量。

本发明还通过设置显示屏等辅助件，便于操作人员观察，了解进入干燥器内浆料温度，以实时进行煮浆釜温度以及温度加热器的条件，确保进入干燥器内浆料温度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提出的一种浆料加热干燥系统的工艺流程示意图；

图2为本发明实施例提出的测温加热装置的结构示意图。

图3为本发明实施例中的煮浆釜、干燥器和测温加热装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、温度传感器；2、温度加热器；3、控制器；10、测温加热装置；20、煮浆釜；30、送浆管道；40、干燥器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

根据现有技术，化工工艺中通常需要催化剂的参与，化工工艺中需要生产具有稳定高效功能的催化剂。如图3所示，在生产催化剂（如催化剂含Cr和V组分）时，需要将催化剂各组分原料与溶剂在煮浆釜20内进行加热混合，混合后需要观察其内部是否混合加热均匀，该作业过程往往需要人工直接操作观察，所以需要将煮浆釜20放置于较低处。而待煮浆釜20内混合浆料达到要求后，又需要通过送浆管道30，泵送至大型喷雾干燥器40的顶部（该高度往往较高），再从顶部喷口喷入干燥器40内部，然后雾化干燥形成固体颗粒。该过程中需要设置较长的送浆管道30来实现相关浆料从低处到高处的输送，但随之带来的问题是，送浆管道30长距离的输送，会导致进入干燥器40内的浆料温度达不到要求（煮浆釜内测得的温度很可能不是浆料进入干燥器40的温度），导致一方面浆料会粘附于干燥器40内壁，另一方面还会影响生成的催化剂物理性能（例如颗粒均匀度、比表面积等），从而对催化反应也产生不利影响。

本发明实施例中，提供一种针对混合浆料的加热干燥系统及方法，以下对其进行介绍，本领域技术人员知晓，测温加热装置的任何部件可包含于生产催化剂的设备中，生产催化剂的设备各部件也可与测温加热装置相配合。

如图1和图3所示，浆料加热干燥系统包括第一溶解釜、第二溶解釜、煮浆釜20、测温加热装置10和干燥器40；其中，测温加热装置10设置在煮浆釜20和干燥器40之间的送浆管道30上，该测温加热装置10能够监控送浆管道30内的浆料温度，从而保证干燥器40内入料的起始温度，保证干燥器内造粒效果，提高催化剂的性能。

第一溶解釜、第二溶解釜均通过管道与煮浆釜20连接，煮浆釜20通过送浆管道30与干燥器40连接，煮浆釜20和干燥器40之间的送浆管道30上设有进料泵，测温加热装置10安装在煮浆釜20和干燥器40之间的送浆管道30上，测温加热装置10用于监测煮浆釜20进入到干燥器40内的浆料温度，还用于在浆料温度低于设定值（如160℃）时自动进行加热，从而能够确保进入干燥器40内浆料温度。

如图2所示，测温加热装置10包括温度传感器1、控制器3和温度加热器2，温度传感器1安装在煮浆釜20和干燥器40之间送浆管道30的内侧壁且靠近干燥器40的位置处。温度传感器1设置于该处，可以较为准确的获知实际干燥器40内的进料温度。一些实施例中，温度加热器2安装在煮浆釜20和干燥器40之间送浆管道30的内侧壁和/或外侧壁上，温度传感器1的信号输出端与控制器3的信号输入端电信号连接，控制器3的信号输出端与温度加热器2的信号输出入端电信号连接。温度传感器1在送浆管道30靠近干燥器40入口处区域性设置，能够实现准确测温。

第一溶解釜和第二溶解釜用于溶解催化剂的不同组分，通常溶解的组分包含Cr和V。溶解后的不同组分再通过管道输送至煮浆料釜进行加热混合。

煮浆釜20用于将所有原料加入煮浆釜20后，不断加热，蒸发浓缩，待测浆料比重达到设定密度区间（例如110-130g/100ml）后保温以便进入下个环节。

一些实施例中，温度传感器1为DSl8820温度传感器或者热电偶等。进一步的实施例中，温度传感器1设置于送浆管道30靠近干燥器40入口处1米之内的位置。当设置为热电偶时，热电偶一端深入送浆管道30内部，另一端与控制器电连接，以实现信号感测和传递。

一些实施例中，控制器3采用MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。相关型号的控制器在设定之后，能够自动根据感测的信号判断是否需要控制加热器2启动。进一步可选的，控制器3,还配置为当温度传感器感测的温度高于截止温度时，控制温度加热器停止工作，从而使浆料满足温度要求的前提下减少能源消耗以及提高系统安全性。

一些实施例中，加热器2采用石英加热棒。较优的，加热器2有多个，区域性的设置于靠近干燥器40入口处，例如2米以内的区域内。由于送浆过程较快，如加热器2单独在某一处加热，加热效果不理想，不能使浆料大于设定值，通过区域性设置多个加热器2能够较快的进行加热，满足实际工程需求，可选的，这些加热器2沿着送浆管道延伸方向分散布置。

一些实施例中，控制器3还电连接有显示屏，显示屏安装在煮浆釜20和干燥器40之间送浆管道30的外侧壁上，显示屏用于实时显示包括温度传感器1探测的浆料温度。设置显示屏的目的在于方便操作人员进行综合控制，由于加热器2加热效率有限，当探测的浆料温度远低于设定值，操作人员还可以通过提高煮浆釜20内温度的调节手段，同步调节进入干燥器40内的温度，提高加热效率。

一些实施例中，干燥器40为喷雾干燥器，干燥器40用于对浆料进行干燥，焙烧炉用于将干燥的催化剂物料焙烧成型，获得催化剂产品。可选的，干燥的操作步骤为:首先依次打开总的电源，使各个显示仪表都通上电源、开启鼓风机，开启引风机使干燥器40压差在0.2KPa左右,再开启电加热器，之后，当出口温度达到130度时，开启离心喷雾头，开启进料泵进料，调节出口温度≥130度，随时调节进料量控制温度≥160度。运行约一小时后，开始收料。

相应的，本发明实施例还提供一种生产催化剂的方法，包括以下步骤：

S1，首先第一溶解釜和第二溶解釜分别将不同的原料（含Cr与V）进行完全溶解并保温待用，然后再将所有原料加入煮浆釜20后，不断加热，蒸发浓缩，待测浆料比重达到118-120g/100ml后保温以便进入下个环节（浆料需要达到一定的温度与密度）；

S2，启动进料泵将煮浆釜20中的浆料输送到干燥器40中进行干燥，其中，控制器3可通过温度传感器1可检测浆料进入到干燥器40前的温度，若温度低于160℃，控制器3可控制温度加热器2对送浆管道30内的浆料进行加热，使得浆料的温度大于160℃；

S3，焙烧炉在将干燥的催化剂物料焙烧成型，获得催化剂产品，干燥器40获得成型的催化剂产品后需要对催化剂产品进行筛分，以去除碎裂的催化剂。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浆料加热干燥系统，其特征在于，包括煮浆釜、测温加热装置和干燥器，煮浆釜内存储有浆料，干燥器对预定温度的浆料进行干燥，所述测温加热装置安装于煮浆釜和干燥器之间的送浆管道上，并包括温度传感器（1）、控制器（3）和温度加热器（2）；

所述温度传感器（1）和控制器（3）分别安装于送浆管道的内侧壁和外侧壁，所述温度传感器（1）设置于靠近干燥器的位置处；

所述控制器（3）与所述温度传感器（1）和温度加热器（2）电信号连接，并在温度传感器（1）感测的温度低于设定值时，控制温度加热器（2）加热所述送浆管道。

2.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述测温加热装置设置于所述送浆管道靠近干燥器的入口位置，所述温度加热器（2）设置于所述送浆管道的外壁。

3.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述温度传感器（1）为热电偶，一端伸入所述送浆管道内，另一端与所述控制器（3）电性连接。

4.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述控制器（3）在所述温度传感器（1）感测的温度高于截止温度时，控制温度加热器（2）停止工作。

5.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述温度加热器（2）为多个，在靠近所述干燥器入口处区域内沿着送浆管道延伸方向间隔布置。

6.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述控制器（3）还电连接有显示屏，所述显示屏安装在送浆管道的外侧壁上，所述显示屏用于实时显示温度传感器（1）探测的浆料温度。

7.根据权利要求1所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，浆料加热干燥系统还包括第一溶解釜和第二溶解釜，所述第一溶解釜、所述第二溶解釜均通过管道与所述煮浆釜连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述煮浆釜和所述干燥器之间的送浆管道上设有进料泵。

9.根据权利要求1-7任一所述的浆料加热干燥系统，其特征在于，所述干燥器为喷雾干燥器。

10.一种采用权利要求1-9任一所述浆料加热干燥系统的加热干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：

将不同的原料和溶剂加入煮浆釜后加热，蒸发浓缩；

通过送浆管道将煮浆釜中的浆料输送到干燥器中进行干燥；

其中，控制器（3）通过温度传感器（1）检测浆料进入到干燥器前的温度，若温度低于设定温度，控制器（3）控制温度加热器（2）对送浆管道内的浆料进行加热。